【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 8.3 磁场对运动电荷的作用好题演练（含2014新题）.doc

二十五　磁场对运动电荷的作用　(学生用书对应页码P309) 1．(2014·重庆模拟)如图是三个从O点同时发出的正、负电子的运动轨迹，匀强磁场方向垂直纸面向里，可以判定(　　) A．a、b是正电子，c是负电子，a、b、c同时回到O点 B．a、b是负电子，c是正电子，a首先回到O点 C．a、b是负电子，c是正电子，b首先回到O点 D．a、b是负电子，c是正电子，a、b、c同时回到O点 解析：电子所受洛伦兹力的方向指向运动轨迹的凹侧，速度方向沿曲线的切线方向，由左手定则可知，a、b为负电子、c为正电子；电子做圆周运动的周期T＝，与电子电性无关，故a、b、c同时回到O点，选项D正确． 答案：D 2．如图所示，在边界上方存在着垂直纸面向里的匀强磁场，有两个电荷量、质量均相同的正、负粒子(不计重力)，从边界上的O点以相同速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正、负粒子在磁场中(　　) A．运动轨迹的半径相同 B．重新回到边界所用时间相同 C．重新回到边界时速度大小和方向相同 D．重新回到边界时与O点的距离相等 解析：洛伦兹力充当带电粒子做圆周运动的向心力，qvB＝m，带电粒子做圆周运动的半径r＝，根据题意，正、负粒子在磁场中运动的轨道半径相同，选项A正确；根据qvB＝mr，可得带电粒子做圆周运动的周期T＝，而正粒子在磁场中运动的时间为t1＝T，而负粒子在磁场中运动的时间为t2＝T，两时间并不相同，选项B错误；正、负带电粒子重新回到边界时速度大小和方向是相同的，选项C正确；两粒子重新回到边界时与O点的距离都是2rsin θ，选项D正确． 答案：ACD 3．如图是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b经电压U加速(在A点初速度为零)后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则(　　) A．a的质量一定大于b的质量 B．a的电荷量一定大于b的电荷量 C．a运动的时间大于b运动的时间 D．a的比荷大于b的比荷 解析：根据动能定理qU＝mv2，再根据牛顿第二定律qvB＝，解得：r＝，由于x2x1，故r2r1，即a的比荷大于b的比荷，故A、B错误，D正确．再根据t＝T＝，a的运动时间小于b的运动时间，C错误． 答案：D 4．两个电荷量分别为q和－q的带电粒子a和b分别以速度va和vb射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，已知A、B连线与磁场边界垂直，如图所示，则(　　) A．两粒子的轨道半径之比RaRb＝1 B．两粒子的质量之比mamb＝12 C．a粒子带正电，b粒子带负电 D．两粒子的速度之比vavb＝12 解析：由几何关系可知，RaRb＝3，选项A错误；由于两粒子的运动时间相等，由t＝×可知mamb＝12，选项B正确；由左手定则可判定a粒子带负电，b粒子带正电，选项C错误；根据R＝，可判断vavb＝23，选项D错误． 答案：B 5．如图所示，在空间有一坐标系xOy，直线OP与x轴正方向的夹角为30°，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域和，直线OP是它们的边界，OP上方区域中磁场的磁感应强度为B.一质量为m，电荷量为q的质子(不计重力)以速度v从O点沿与OP成30°角的方向垂直磁场进入区域，质子先后通过磁场区域和后，恰好垂直打在x轴上的Q点(图中未画出)，则(　　) A．粒子在第一象限中运动的时间为 B．粒子在第一象限中运动的时间为 C．Q点的横坐标为 D．Q点的横坐标为 解析：作出粒子的轨迹示意图如图所示，粒子在磁场区域中运动时间t1＝，R1＝，而R2＝＝，所以B2＝2B，所以粒子在磁场区域中运动时间t2＝，粒子在第一象限中运动的时间t＝t1＋t2＝，所以A正确，B错误；Q点的横坐标为x＝R1cos 30°＋R2＝，所以C正确，D错误． 答案：AC 6．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是(　　) A．离子由加速器的中心附近进入加速器 B．离子由加速器的边缘进入加速器 C．离子从磁场中获得能量 D．离子从电场中获得能量 解析：离子在电场中得到能量，在磁场中转弯，转动半径越来越大，所以选项A、D正确，B、C正确． 答案：AD 7．如图所示，在半径为R的圆形区域内，有一匀强磁场，其方向垂直于圆平面(未画出)．一群相同的带电粒子以相同速率v0，由P点在纸平面内向不同方向射入磁场．当磁感应强度大小为B1时，所有粒子射出磁场的区域占整个圆周长的；当磁感应强度大小减小为B2时，这些粒子在磁场中运动的时间最长的是.则磁感应强度B1、B2的比值是(不计重力)(　　) A．